Karboksimetil selüloz (Karboksi Metil Selüloz, CMC), doğal selülozun bir eter türevidir.Beyaz veya hafif sarı bir tozdur.Suda çözünebilen anyonik bir yüzey aktif maddedir.Kokusuzdur, tatsızdır, toksik değildir ve suda mükemmel çözünürlüğe sahiptir.Viskozite, emülsifikasyon, difüzyon, enzim direnci, stabilite ve çevre dostu olan CMC, kağıt yapımı, tekstil, baskı ve boyama, petrol, yeşil tarım ve polimer alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.Kağıt endüstrisinde CMC, yüzey boyutlandırma ajanlarında ve kaplama yapıştırıcılarında uzun yıllardan beri yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak kağıt yapımında ıslak uç güçlendirici ajan olarak yeterince geliştirilip uygulanmamıştır.
Selülozun yüzeyi negatif yüklü olduğundan anyonik polielektrolitler genellikle onu adsorbe etmez.Ancak çalışmalar, CMC'nin elementel klor içermeyen ağartma (ECF) hamurunun yüzeyine bağlanabileceğini ve bunun da kağıdın gücünü artırabileceğini göstermiştir;Ek olarak CMC aynı zamanda süspansiyondaki liflerin dağılımını iyileştiren ve böylece kağıdın düzgünlüğünü sağlayan bir dağıtıcıdır.Derecenin iyileştirilmesi aynı zamanda kağıdın fiziksel gücünü de arttırır;ayrıca CMC üzerindeki karboksil grubu, lif üzerindeki selülozun hidroksil grubu ile bir hidrojen bağı oluşturarak kağıdın mukavemetini artıracaktır.Takviyeli kağıdın mukavemeti, fiber yüzeyindeki CMC adsorpsiyonunun derecesi ve dağılımı ile ilişkilidir ve fiber yüzeyindeki CMC adsorpsiyonunun mukavemeti ve dağılımı, ikame derecesi (DS) ve polimerizasyon derecesi (DP) ile ilgilidir. CMC'nin;Fiberin yükü, dayak derecesi ve pH'ı, ortamın iyonik gücü vb., CMC'nin fiber yüzeyindeki adsorpsiyon miktarını etkileyecek ve dolayısıyla kağıdın gücünü etkileyecektir.
Bu makale, CMC'nin kağıt yapımında ıslak uç güçlendirme maddesi olarak uygulama potansiyelini değerlendirmek ve CMC'nin uygulanması ve sentezi için bir temel sağlamak amacıyla, CMC ıslak uç ekleme işleminin kağıt mukavemetini artırma üzerindeki etkisine ve onun özelliklerine odaklanmaktadır. kağıt yapımında ıslak uçta.
1. CMC çözümünün hazırlanması
5,0 g CMC'yi (kesinlikle kuru, saf CMC'ye dönüştürülmüş) doğru bir şekilde tartın, yavaş yavaş 600 ml (50°C) damıtılmış suya karıştırarak (500 dev/dak) ekleyin, çözelti berraklaşana kadar karıştırmaya devam edin (20 dakika) ve soğumasını bekleyin. oda sıcaklığına soğutun, 5,0 g/L konsantrasyona sahip bir CMC sulu çözeltisi hazırlamak için sabit hacme kadar 1 L'lik bir ölçülü şişe kullanın ve daha sonra kullanmak üzere 24 saat boyunca oda sıcaklığında serin bir yerde bekletin.
Gerçek endüstriyel uygulama (nötr kağıt yapımı) ve CMC iyileştirme etkisi göz önüne alındığında, pH 7,5 olduğunda, kağıt yaprağının gerilme indeksi, patlama indeksi, yırtılma indeksi ve katlanma dayanıklılığı, boş kontrolün karşılık gelen mukavemetine göre sırasıyla 16,4 oranında artar. örnek.%, %21,0, %13,2 ve %75, belirgin kağıt geliştirme etkisi ile.Sonraki CMC ilavesi için pH değeri olarak pH 7,5'i seçin.
2. CMC dozajının kağıt yaprağı geliştirme üzerindeki etkisi
NX-800AT karboksimetil selüloz ekleyin, dozaj %0,12, %0,20, %0,28, %0,36, %0,44'tür (mutlak kuru hamur için).Aynı diğer koşullar altında, CMC eklenmeyen boş, kontrol numunesi olarak kullanıldı.
CMC içeriği %0,12 olduğunda sonuçlar, boş numuneyle karşılaştırıldığında kağıt yaprağının gerilme indeksi, patlama indeksi, yırtılma indeksi ve katlanma mukavemetinin sırasıyla %15,2, %25,9, %10,6 ve %62,5 oranında arttığını göstermektedir.Endüstriyel gerçeklik dikkate alındığında ideal iyileştirme etkisinin düşük CMC dozajı (%0,12) seçildiğinde hala elde edilebildiği görülmektedir.
3. CMC molekül ağırlığının kağıt tabakanın güçlendirilmesine etkisi
Belirli koşullar altında, CMC'nin viskozitesi nispeten moleküler ağırlığının boyutunu, yani polimerizasyon derecesini temsil eder.Kağıt stoğu süspansiyonuna CMC eklendiğinde CMC'nin viskozitesi kullanım etkisi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Sırasıyla %0,2 NX-50AT, NX-400AT, NX-800AT karboksimetil selüloz test sonuçlarını ekleyin, viskozitenin 0 olması boş numune anlamına gelir.
CMC'nin viskozitesi 400~600mPa•s olduğunda, CMC'nin eklenmesi iyi bir takviye etkisi sağlayabilir.
4. İkame derecesinin CMC ile zenginleştirilmiş kağıdın mukavemeti üzerindeki etkisi
Islak uca eklenen CMC'nin ikame derecesi 0,40 ile 0,90 arasında kontrol edilir.İkame derecesi ne kadar yüksek olursa, ikame tekdüzeliği ve çözünürlüğü o kadar iyi olur ve fiberle etkileşim o kadar düzgün olur, ancak negatif yük de buna göre artar, bu da CMC ile fiber arasındaki kombinasyonu etkileyecektir [11].Aynı viskoziteye sahip sırasıyla %0,2 NX-800 ve NX-800AT karboksimetil selüloz ekleyin, sonuçlar Şekil 4'te gösterilmektedir.
Patlama mukavemeti, yırtılma mukavemeti ve katlanma mukavemeti, CMC ikame derecesinin artmasıyla azalır ve ikame derecesi 0,6 olduğunda maksimuma ulaşır; bu değerler, boş numuneyle karşılaştırıldığında sırasıyla %21,0, %13,2 ve %75 oranında artar.Karşılaştırıldığında, 0,6'lık bir ikame derecesine sahip CMC, kağıt mukavemetinin arttırılmasına daha elverişlidir.
5. Sonuç
5.1 Bulamaç ıslak uç sisteminin pH'ı, CMC ile zenginleştirilmiş kağıt tabakasının mukavemeti üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.pH 6,5 ila 8,5 aralığında olduğunda CMC ilavesi iyi bir güçlendirme etkisi yaratabilir ve CMC güçlendirmesi nötr kağıt yapımı için uygundur.
5.2 CMC miktarının CMC kağıdının sağlamlaştırılmasında büyük etkisi vardır.CMC içeriğinin artmasıyla birlikte kağıt yaprağının önce çekme mukavemeti, patlama mukavemeti ve yırtılma mukavemeti artmış ve daha sonra nispeten stabil olma eğilimi göstermiş, katlanma mukavemeti ise önce artma sonra azalma eğilimi göstermiştir.Dozaj %0,12 olduğunda belirgin kağıt güçlendirme etkisi elde edilebilir.
5.3CMC'nin moleküler ağırlığı da kağıdın güçlendirici etkisi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.400-600mPa·s viskoziteye sahip CMC, iyi bir tabaka güçlendirmesi sağlayabilir.
5.4 CMC ikamesinin derecesi kağıdın güçlendirici etkisi üzerinde etkiye sahiptir.0,6 ve 0,9 ikame derecesine sahip CMC, kağıt mukavemeti performansını açıkça artırabilir.0,6 ikame derecesine sahip CMC'nin güçlendirme etkisi, 0,9 ikame derecesine sahip CMC'ninkinden daha iyidir.
Gönderim zamanı: Ocak-28-2023